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本科生毕业设计开题报告书

时间:2017-04-25 00:27:08   作者:   来源:   阅读:183   评论:0
题    目

学生姓名              

学    号          

专业班级           

指导老师            

论文(设计)题目

基于UG的摆线针轮减速器设计

    课题目的、意义、国内外有关研究动态:

    摆线针轮行星传动简称摆线针轮传动。它与渐开线少齿差行星传动一样,同属于K-H-V型行星齿轮传动。摆线针轮传动的主要特征是:行星轮齿廓为变幅外摆线的内侧等距曲线,中心轮齿廓为圆形。

研究此课题的目的是:综合已学知识,提高学生外语水平、专业水平、计算机水平、综合能力、创新开发研究能力以及与严谨的工作作风。

目前,国内外对摆线针轮减速器的研究动向主要为研究新的传动原理和结构设计,具体如下:

1、国内外研究动向

    1926年德国人L.Braren发明了摆线针轮减速器,他是在少齿差行星传动结构上,首先将变幅外摆线的内侧等距曲线用作行星轮齿廓曲线而把圆形作为中心轮齿廓曲线,和渐开线少齿差行星传动模式一样,保留z—X—F类N型行星齿轮传动。摆线针轮传动较之普通渐开线齿轮或蜗轮传动的优点是:高传动比和高效率;同轴输出,结构体积小和重量轻;传动平稳和噪声低。由于摆线针轮传动同时啮合的齿数要比渐开线外齿轮传动同时啮合的齿数多,因而承载能力较大,啮合效率要高;还由于摆线轮和针轮的轮齿均可淬硬、精磨,较渐开线少齿差传动中内齿轮的被加工性能要好,齿面硬度更高,因而使用寿命要长;加上摆线轮的加工技术已经过关,专业加工设备齐全,摆线轮已纳入专业通用件,在国内已做到通用化批量生产,生产成本下降,因此摆线针轮传动的减速器当前广为应用。摆线针轮减速技术至今,虽在品种、规格等方面做了不少改进,但再没有作本质、原理上的创新。现今摆线针轮减速器,其原理和结构还是1926年德国的原型。

    目前,摆线针轮的研究在国内外都在积极发展,日本住友重机械株式会社的“80系列”极大提高了性能,从1990年开始,住友机械株式会社在“80系列”的基础上推出最新“90样本”的摆线针轮减速器,它的机型由15种扩大为21种,传动比由8种扩大为16种。我国对日本提高摆线针轮减速器性能的主要技术措施已进行较深入的分析,而且在赶超世界水平方面也有自己的创新成果,如符合工程实际的对摆线轮与输出机构受力进行分析及摆线轮齿形的优化设计等。

  摆线针轮减速器所传递的最大功率为132KW,输入轴最高转速为1800r/min。美国在研究直升飞机传动装置时所做的摆线针轮传动试验样机,采用四片摆线轮,可以保证输入轴动平衡的新结构,输入转速达2000r/min,传动功率达205KW。

2、研究此课题的意义

研究此课题有如下意义:

2.1 提高减速器的传动比,减少生产成本。

2.2 使结构更紧凑,体积更小,重量更轻。用它代替两级普通圆柱齿轮减速器,体积可减轻1/3~1/2.。

2.3 提高传递效率,一般单级传动效率为0.9~0.95。

2.4 传动平稳,噪声低,工作可靠,使用寿命长。

课题的主要内容(观点)、创新之处:

1.课题的主要内容

1.1综合各种三维软件的特点与性能,并对UG性能进行分析;

1.2研究文献[4]摆线行星减速器的原理,分析其受力情况,进行减速器进行设计;

1.3绘制减速器的三维模型,并生成标准二维图;

1.4按要求设计减速器,三维建模直接生成标准的二维图(打印装配图与主要零件图,折合A0图纸三张以上),按学院规定的格式撰写并打印设计说明书与附件;

2.创新点

   1.运用UG软件建立摆线针轮减速器结构三维模型,研究摆线针轮减速器可视化方法和虚拟装配技术。

  2.根据摆线轮参数方程,用C语言编制一个生成摆线轮曲线的程序,将其保存为扩展名为.txt的文件,用描点法得到摆线上一系列标点,然后运用样条曲线命令,连接所有标点,得到摆线轮齿廓,然后柱梢孔切除及阵列得到摆线轮。

  3.通过对齿形主要参数的优化设计来增加单位重量传递的功率。

  4.用计算机进行精确的计算,达到先进而可靠的设计指标。

  5.改进转臂轴承的设计,如采用整体式双偏心轴承,以提高承载能力。

研究方法、设计方案或论文撰写提纲:

1.研究方法

1.1重视系统的力学性能分析

    以系统科学的思想为指导,以专业知识为基础,建立合理的力学模型。

1.2重视总体的传动原理分析

       采用合理的传动原理图。

1.3 采用局部——整体——局部的分析方法

    每个系统都有自己单独的功能,只有它们都能完成自己的功能时,才有可能整体的功能;在各个系统形成一个有机的整体时,整体就要发挥它的优势,调配各个系统,使各个系统在整体的作用下,形成最优的系统。

2.设计方案

    摆线轮针轮减速器的传动原理图如下:

本科生毕业设计开题报告书   

 

完成期限和预期进度:

第1~2周,2007年3月5日~3月16日 毕业实习与设计调研。

第3~4周,2007年3月19日~3月30日 毕业设计开题报告。

第5~12周,2007年4月2日~5月25日 毕业设计主要工作:

第6周,系统参数计算、材料选择、动力选择等;

第7~10周,UG三维建模,生成工程图;

第11~12周,编写设计计算说明书,准备电子文档;

第13周,2007年5月26日~5月31日 资格审查,论文修改时间;

    2007年6月1日~6月3日 毕业设计答辩。

主要参考资料:

[1] L. P_ust.Weak and strong nonlinearities in magnetic bearings [J]. Mechanism and Machine Theory, 39 (2004) 779–795

[2] 机械设计手册编辑委员会.机械设计手册(1-2)第三版[M].北京:机械工业出版社,2004

[3] 现代传动设计手册编辑委员会.现代传动设计手册(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2002

[4] 机械设计手册编辑委员会.机械设计手册(3)(新版)[M].北京:机械工业出版社,2005  

[5] 付本国、徐岩、许小钧.UG NX 4.0机械设计实例教程[M].北京:电子工业出版社,2006

[6]《宝钢减速器图册》编写组. 宝钢减速器图册[M].北京:机械工业出版社,1995

[7] Yang D C H.Blanche J G.Design and application guiddines for cycloiddrives th machining toleran ces.Mechan ism and MachineD~Theo~ , 1990,25(5):487~50

[8] 杨崇麟.板式换热器工程设计手册.北京:机械工业出版社,1994

[9] 顾绳谷.电机及拖动基础.北京:机械工业出版社,1981

[10] 张方瑞,于廖字,程鸣.UG NX2高级实例教程[M].北京:电子工业出版社,2004

[11] 李力行.摆线针轮行星传动(机械设计手册)[M].北京:机械工业出版社,1991

[12] 谭月胜,姚文席,张春燕.摆线轮的三维造型及导人ANSYS[J] 北京机械工业学院学报,2001,16(4):43— 47.

指导教师意见:

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              签名:                年      月       日

 


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